薄膜与薄膜技术应用

光学膜 减反射
电视机前面玻璃
照相机透镜
眼镜镜片 展示窗
（MgF2）
人造卫星用太阳能电池的玻璃罩
选择吸收
可见光
长波长的红外线
夏天的冷房 TiN、CrN或 TiO2/TiN/TiO2
可见光
长波长的红外线
冬百度文库的暖房 ZnO/Ag/ZnO
选择吸收面
（光热变换膜）
太阳能发电 吸收面的温度可达800℃ 电镀的Cr2O3 反应溅射ZrOx 真空蒸镀SiO/Al/SiO
专业相机的像素可达2200万 图像传感器CCD 是由光导电或 光电二极管即 光致通断薄膜 制成的。
现在市面上的消费级数码相机主要有： 2/3英寸（8.8×6.6mm） 1/1.8英寸（7.718×5.319mm） 1/2.5英寸（5.38×4.39mm） 1200万←→ 2/3英寸（8.8×6.6mm） →454/mm
薄膜是一种薄而软的透明薄片。
聚氯乙烯或聚乙烯
塑料薄膜的厚度 为几微米到几百微米
王双军/陈先明：水立方ETFE充气膜结构技术 16开282页
ETFE：特氟龙（聚氟乙烯），分子式C2F4 特点：轻，高抗污，易清洗，通常雨水即可清除主要污垢。 具有有效的热学性能和透光性，可以调节室内环境，冬季保 温、夏季散热。
太阳能热水器
太阳能电池（光电变换膜）
长波长的红外线
可见光
波长小于380nm的紫外线
容易造成汽车内的装饰材
料、展示窗内的商品或展 示品的劣化。
ZnO薄膜
装饰膜
镀金
保时捷汽车
木雕
装饰膜
镀银
镀银篮子
装饰膜 镀铬
宝马汽车
超硬耐磨镀膜
汽配模具氮化钛 （TiN）
镀TiN剪刀片
镀TiAlN刀具
原子、分子或离子
空气中的原子或分子
基片
1930年出现了油扩散泵---机械泵抽气系统。
真空蒸镀← 溅射← 离子镀 化学气相沉积
镀料气化源
大约于1858年，英国和德国的研究者先后于实 验室中发现了溅射现象。直到1955年，溅射镀 膜才得以迅速发展。
真空蒸镀 溅射 离子镀 化学气相沉积 薄膜技术
FED---Field Emission Display (or Field Effection Display) 。
薄膜技术要点 逐个原子的堆积
真空
气体放电 化学反应
几种薄膜技术简介 真空蒸镀
物理气相沉积（PVD）
化学气相沉积（CVD）
离子镀
溅射镀膜
水立方的蓝色外衣是由3000多个气枕构成的。 基于“泡沫”理论的设计灵感，为“方盒子”包裹上 了一层建筑外皮，上面布满了酷似水分子结构的几何 形状，表面覆盖的ETFE膜又赋予了建筑冰晶状的外 貌，使其具有独特的视觉效果和感受，轮廓和外观变 得柔和，水的神韵在建筑中得到了完美的体现。
薄膜是由原子，分子或离子沉积在基片 表面形成的2维材料。
镀CrN钻头
镀TiN钻头
生物传感器的原理图
热释电型红外线传感器 某些物质（Pb1-xZrxTi1Pb1x/4O3(PZT)或PbTiO3· xLaxTi1-x/4O3(PLT)）表面随温度 的变化产生电荷（热释电效应）， 当这种物质接收红外线时，红外 线的能量转变为热能，这种热能 可以电荷（输出电压）的方式检 出。 可用于非接触式温度计：流动人 群体温测量；检测人及动物的位 置、动作及活动等；空间场地温 度分布。
薄膜技术 与薄膜制备、测试等相关的各种技术的总称。薄 膜技术涉及的范围很广，它包括以物理气相沉积和化 学气相沉积为代表的成膜技术，以离子束刻蚀为代表 的微细加工技术，成膜、刻蚀过程的监控技术，薄膜 分析、评价与检测技术等等。
平板显示器 等离子电视（PDP） 液晶电视（LCD） 发光二极管电视 （LED） 放电胞为0.2-0.4mm， 胞间障壁宽度 0.05mm，高度 0.15mm
薄膜的最早应用是在光学元件表面制备保护膜（化 学镀膜）。
1817年，Fraunhofe在德国用浓硫酸或硝酸侵蚀玻 璃，偶然获得了减反射膜。
玻璃的减反射与眼镜： 镜片前表面产生的反射光会使别人看戴镜者眼睛时， 看到的却是镜片表面一片白光。
薄膜是由原子，分子或离子沉积在基片 表面形成的2维材料
与 真 空
薄膜与薄膜技术的应用
我们的现代生活： 太阳能 电视 电脑 手机 汽车 燃料电池，加速度传感器 液晶显示器，集成电路（IC） 光学膜
薄膜技术 塑料薄膜（吹塑；厚度数十微米） 薄膜：薄（微米级或纳米级）；无缝隙覆盖
薄膜技术
薄膜的一般概念
薄膜是一种薄而软的透明薄片。
薄膜是由原子，分子或离子沉积在基片 表面形成的2维材料。